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Visionen der Wissenschaft

Graduiertenkolleg der Albert-Ludwigs-Universität in 3sat-Sendung „nano“

Freiburg, 12.12.2006

Am Donnerstag, den 14.12.2006, um 18.30 Uhr, berichtet „nano“, die Wissenschaftssendung von 3sat, im Rahmen der Reihe „Visionäre“, über das neue, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Graduiertenkolleg „Micro Energy Harvesting“ der Albert-Ludwigs-Universität. Seit Oktober 2006 beschäftigen sich zehn Lehrstühle der Universität Freiburg mit der Erforschung so genannter energieautonomer dezentraler Mikrosysteme, die Energie aus der Umgebung aufnehmen und umwandeln. „Energy Harvesting“, das heißt das „Ernten“ von Energie, ist eine Grundvoraussetzung für den Betrieb dieser Systeme. Das Freiburger Projekt ist dazu das erste und größte Projekt in Deutschland.

Aktuell läuft die Besetzung der 21 Stipendiatenstellen, die im Graduiertenkolleg ihre Doktorarbeit zum Thema „Energy Harvesting“ bestreiten werden. Diese Stipendiaten lernen in einem eigenen Studienprogramm mit allen technisch nutzbaren Formen von Umgebungsenergie umzugehen. Sie erhalten ein breites Fachwissen über die verschiedenen Generatorprinzipien, die Zwischenspeicherung und die effiziente Nutzung der „geernteten Energie“ im autonomen Mikrosystem, und werden somit in einer Zukunftstechnologie bestmöglich ausgebildet.

Beispiele für Mikrogeneratoren, die sich mechanische, optische, thermische oder gar chemische Energie aus der Umgebung zunutze machen, sind in Freiburg bereits zahlreich vorhanden. „Vibrationen oder Wärmegefälle werden bisher lediglich als Abfallenergie angesehen, die wir jetzt, wie im Beitrag gezeigt, mit Piezogeneratoren und Thermowandlern nutzen wollen“, sagt Professor Dr. Peter Woias vom Lehrstuhl für Konstruktion von Mikrosystemen und Sprecher des Graduiertenkollegs. Ein weiteres Beispiel sind die elektromagnetischen Mikrogeneratoren von Professor Dr. Ulrike Wallrabe, die in Folien ein-gebaut werden sollen, um Energie aus Schall oder Vibration zu gewinnen.

„Energy Harvesting“ erlaubt die Entwicklung völlig neuartiger energieautonomer Systeme, die wartungsfrei, kabel- und batterielos und vielfach einsetzbar sind. Wo heute weitläufige und teure Kabelsysteme das Gewicht eines Autos um einige Kilos steigern, könnten in Zukunft dezentrale Mikrosysteme nicht nur das Auto erleichtern, sondern auch die Elektronik weniger störanfällig machen. In Wohn- und Arbeitsgebäuden werden energieautonome Schalter und Sensoren den Verkabelungsaufwand deutlich reduzieren. Ebenso wird angedacht, in Fabrikanlagen die komplexe Verkabelung der Maschinen zum Teil durch energieautonome Funksensoren zu ersetzen. Auch in vielen Bereichen des täglichen Lebens wird sich diese Technik bald wieder finden: Mikrogeneratoren in Joggingschuhen werden die mechanische Energie aus der Laufbewegung nutzen, um einen eingebauten Schrittzähler mit Energie zu versorgen. Ebenso könnte ein energieautonomer Pulsmesser im Brustgurt beim Sport genügend Energie aus Bewegungen abzapfen, um die Herzfrequenz zu messen und per Funk an die Sportuhr zu melden.

Insgesamt ist „Micro Energy Harvesting“ derzeit eine der bemerkenswertesten Techniken für energieautonome verteilte Systeme. Die Umsetzung dieser Vision wird zahlreiche neue Produkte ermöglichen und unsere Lebensumwelt in Zukunft vielfach beeinflussen.

 

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Peter Woias
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
Lehrstuhl für Konstruktion von Mikrosystemen
Georges-Köhler-Allee 102
79110 Freiburg
Tel: 0761/203 7490
Fax: 0761/203 7492
E-mail: woias@imtek.de
www.micro-energy-harvesting.de

 

 

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